¿Qué es el diseño de la planta?

El diseño de la planta es la disposición general del proceso de producción, el almacén, el almacén, la sala de herramientas, el equipo de manipulación de materiales, los pasillos, los estantes y los subalmacenes, los servicios de los empleados y todos los demás accesorios necesarios para facilitar la producción en la fábrica. .

Abarca las instalaciones de producción y servicio y prevé la utilización más eficaz de los hombres, materiales y máquinas que constituyen el proceso, es un plan maestro para coordinar todas las operaciones realizadas dentro de la fábrica.

Definición de diseño de planta

Según F G. Moore, “Un buen diseño es aquel que permite que los materiales se procesen rápida y directamente. Esto reduce el manejo del transporte, los costos administrativos y de otro tipo por unidad, los requisitos de espacio se minimizan y reduce el tiempo de inactividad de la máquina y del hombre”.


Objetivos del diseño de la planta

Un buen diseño de planta se esfuerza por alcanzar los siguientes objetivos:

  1. Minimización del manejo de materiales.
  2. Eliminación de cuellos de botella mediante el balanceo de capacidades de planta.
  3. Alta rotación de material a través de un ciclo operativo más corto.
  4. Utilización efectiva de la capacidad instalada de modo que se maximicen los retornos de las inversiones.
  5. Utilización efectiva del espacio cúbico en el área de la fábrica.
  6. Utilización eficaz de los recursos de mano de obra mediante la eliminación del tiempo de inactividad.
  7. Eliminación, mejora o confinamiento de operaciones objetables, por ejemplo, operaciones con mal olor, operaciones vibratorias, etc.
  8. Eliminación de esfuerzos físicos requeridos por los trabajadores operativos.
  9. Prevención de accidentes laborales.
  10. Mejores condiciones de trabajo para los empleados como iluminación, ventilación, control de ruido y vibraciones, etc.
  11. Decencia y orden dentro del área de planta.
  12. Mejores servicios al cliente a través de suministros de productos más baratos y mejores de acuerdo con las promesas de entrega.

Factores que afectan la decisión del diseño de la planta

La decisión del diseño de la planta se ve afectada por los siguientes factores:

  1. Tipo de producción: el diseño de una unidad de ingeniería será bastante diferente al de una fábrica de harina, de manera similar, el diseño de una fábrica de papel será diferente al de una sala de herramientas y el diseño de una línea de ensamblaje de motores es diferente al de una instalación de fabricación de juguetes.
  2. Sistema de producción: El diseño de la planta en un sistema de producción continua será totalmente diferente al sistema de producción intermitente.
  3. Escala de producción: el diseño de la planta y el equipo de manejo de materiales en la organización a gran escala serán diferentes de los de la actividad de fabricación a pequeña escala.
  4. Tipo de Máquinas: El uso de máquinas de un solo uso y de usos múltiples afecta sustancialmente el diseño de la planta. Del mismo modo, las máquinas ruidosas y vibrantes requieren una atención especial en la decisión de diseño de la planta.
  5. Tipo de instalaciones del edificio: La distribución de la planta en un edificio de una sola planta será diferente a la de un edificio de varias plantas.
  6. Disponibilidad de Superficie Total: La asignación de espacio para máquinas, bancos de trabajo, subalmacenes, pasillos, etc. se realiza en base a la superficie disponible. El uso del espacio superior se hace en caso de escasez de espacio.
  7. Posibilidad de Ampliación Futura: El diseño de la planta se hace a la luz de los requisitos futuros y la instalación de instalaciones adicionales.
  8. Disposición del equipo de manejo de materiales: El diseño de la planta y los servicios de manejo de materiales están estrechamente relacionados y este último tiene un efecto decisivo en la disposición del proceso de producción y los servicios de la planta.
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Tipo de disposición de la planta

Los tipos populares de diseño de planta son:

  1. Diseño del proceso
  2. diseño del producto
  3. Diseño combinado
  4. diseño del proyecto
  5. Diseño de grupo

Diseño del proceso

Este tipo de diseño también se llama diseño funcional. Todas las máquinas que realizan un tipo similar de operaciones se agrupan en una ubicación en el diseño del proceso, por ejemplo, todos los tornos, fresadoras, máquinas, cortadoras, etc. en el taller de ingeniería se agrupan en sus grupos similares. Así toda la forja se hará en una zona y todos los tornos se colocarán en otra zona.

En este diseño, varios productos pueden compartir una máquina para aprovecharla al máximo. La disposición secuencial del grupo de máquinas se hace generalmente, pero no necesariamente, sobre la base de operaciones laborales.

En este tipo de diseño, el proceso, más que el producto, tiene un papel dominante. El producto recibe una consideración secundaria y se traslada con el propósito de las operaciones a la sección de proceso con máquinas similares estacionadas en un punto particular. Este tipo de diseño es más adecuado para el tipo de producción de órdenes de trabajo.

La disposición típica de las máquinas en el diseño del proceso será la siguiente:

Ventajas del diseño del proceso

  • Elimina la duplicidad de máquinas y permite el aprovechamiento óptimo de la capacidad instalada.
  • Facilita la flexibilidad en la producción. Es más flexible que un diseño de línea. Se pueden hacer diferentes productos sin cambios en los arreglos de la máquina.
  • La capacidad de producción no está dispuesta en secuencia rígida y capacidad nominal fija con equilibrio de línea.
  • La avería de una máquina no interrumpe todo el flujo de producción.
  • La especialización en supervisión se vuelve posible.
  • Se pueden desarrollar esquemas de incentivos individuales.

Desventajas del diseño del proceso

  • Debido a la falta de una secuencia de producción en línea recta, es imposible mantener el equilibrio de la línea en la producción. Así los problemas de cuello de botella y espera y la capacidad ociosa.
  • El costo del manejo de materiales aumenta debido a las largas rutas y retrocesos entre los procesos.
  • El tiempo de procesamiento se prolonga lo que reduce la rotación de inventario y aumenta las inversiones en inventarios.
  • El costo de la inspección aumenta. Debido a los frecuentes cambios en la configuración de la máquina, se requiere una inspección en cada etapa del proceso.
  • El costo de la supervisión aumenta debido a los supervisores especialistas y se requiere un mayor número de supervisores en cada unidad de proceso.
  • La planificación y el control de la producción se vuelven difíciles debido a las complejidades que surgen en el enrutamiento, la programación, el despacho y el seguimiento.
  • No es posible implementar los esquemas de incentivos grupales en base a la cantidad de los productos fabricados.
  • Se requiere más espacio para el almacenamiento interno, un depósito de materiales y provisiones para la expansión de la sección de proceso particular.
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diseño del producto

En este tipo de diseño, las máquinas se disponen en la secuencia requerida por el producto en particular. Todas las máquinas requeridas para equilibrar la línea de productos en particular están dispuestas en una línea secuencial pero no necesariamente en línea recta. También se conoce como «el diseño de la línea de productos».

En este esquema, un producto pasa por todas las máquinas alineadas, en el orden requerido por su fabricación. El ejemplo más conocido de este tipo de diseño se ve en la producción de automóviles. Para que este diseño tenga éxito, se debe equilibrar la carga de trabajo en las distintas máquinas. El proceso de obtener una carga uniforme en cada etapa de la producción se denomina balanceo de línea .

En este tipo de diseño, el producto domina sobre el proceso, en el sentido de que el producto tiene la importancia principal y la máquina de proceso debe permanecer presente en un punto donde el producto necesita sus servicios.

Así, a diferencia del diseño del proceso, se le da una importancia secundaria al proceso en relación al producto. El diseño del producto es más adecuado para la producción de flujo continuo con pocos elementos de producción. No requiere cambios frecuentes en la configuración de la máquina.

La disposición típica de las máquinas en el producto con líneas de productos independientes separadas para el Producto A y el Producto B será como se muestra en la siguiente figura:

Ventajas del diseño del producto

  • Reducción del costo de manejo de materiales debido al flujo de producción en línea recta.
  • Mecanización de la manipulación de materiales entre puntos fijos.
  • El equilibrio de línea puede eliminar los cuellos de botella y la capacidad ociosa.
  • Ciclo operativo más corto debido al movimiento más corto y rápido de los materiales.
  • Máxima utilización de la capacidad de la máquina y la mano de obra mediante el desarrollo de un equilibrio adecuado entre ellos.
  • Control efectivo sobre la producción con supervisión reducida por parte del supervisor generalista. Al reducir la fabricación a pasos simples, a menudo podemos utilizar mano de obra menos calificada.
  • Control de calidad efectivo con puntos de inspección reducidos. No requiere cambios frecuentes en la configuración de la máquina.
  • Planificación y control efectivo de la producción. A diferencia del diseño del proceso, el enrutamiento, la programación, el envío y el seguimiento son relativamente más fáciles.
  • Máximo uso del espacio debido al flujo directo de producción y la reducción de la necesidad de almacenamiento intermedio.
  • Facilita la implementación de esquemas de incentivos grupales para los trabajadores.
  • Es relativamente fácil de controlar.

Desventajas del diseño del producto

  • La duplicación de máquinas y equipos requiere mayores inversiones en ellos, lo que en algún momento da como resultado una capacidad ociosa.
  • El flujo de producción se regula a través de la secuencia de línea recta y la capacidad nominal fija, lo que lo hace altamente inflexible.
  • La avería de una sola máquina en la línea interrumpe todo el flujo de producción.
  • A diferencia del diseño del proceso, los beneficios de la supervisión especializada no son posibles.
  • Como toda la producción es el resultado del esfuerzo conjunto de todas las operaciones de la línea, es difícil implementar esquemas de incentivos individuales.
  • Son menos flexibles que otros. Cualquier cambio de producto requiere reequilibrar la línea.
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Diseño combinado

Por lo general, en la práctica no se encuentra un proceso puro o un diseño de producto puro. Tanto el diseño del proceso como el del producto son mutuamente excluyentes. El compromiso adecuado que aprovecha los beneficios de ambos diseños es posible hasta cierto punto. Por lo tanto, se hacen esfuerzos para que el diseño combinado incorpore los beneficios del diseño del proceso y del producto.

El diseño combinado se desarrolla de la siguiente manera:

  • Diseño del producto para el producto principal con un diseño de proceso para el aprovechamiento de la capacidad ociosa del diseño del producto junto con las inversiones marginales requeridas en el diseño del proceso.
  • Diversificar la producción con miras a aprovechar la capacidad ociosa del diseño del producto. Los productos con una correlación completamente negativa con la línea de productos pueden aprovechar al máximo la capacidad ociosa del diseño del producto.
  • En el diseño del producto, algunos procesos pueden estar separados de la línea de productos, por ejemplo, objetables, peligrosos, que requieren un tratamiento especial y un desempeño repetitivo, etc.

Diseño del proyecto

La operación de fabricación requiere los movimientos de hombres, máquinas y materiales. Generalmente, algunas entradas tienden a ser estáticas mientras que las otras se mueven.

En el diseño del producto y el diseño del proceso, generalmente las máquinas tienen instalaciones fijas y los operadores son estáticos en términos de sus estaciones de trabajo específicas.

Son solo los materiales los que se mueven de una operación a otra con el fin de procesar. Pero cuando el producto es de gran tamaño y pesado, tiende a ser estático, por ejemplo, en la construcción naval.

En tal sistema de producción, el producto permanece estático y los hombres y las máquinas se mueven realizando las operaciones sobre el producto. Las características de producción son suficientes para tratarlo como un tipo de diseño separado, a saber. diseño de producto estático.

Diseño de grupo

Aquí se intenta introducir algunas de las ventajas de un diseño lineal en una situación en la que el diseño lineal puro no es practicable. Aquí las máquinas se colocan en grupos.

Cada grupo de máquinas aprovecha al máximo las piezas que requieren un tratamiento similar. Este diseño se encuentra entre el diseño del proceso y el diseño de la línea. Es más fácil de controlar que un diseño de proceso estricto y tiene más flexibilidad en el sistema de fabricación con respecto a las variaciones de tamaño de lote y las diferentes secuencias de operaciones.

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